CN111215249B - 一种提取碳酸铀酰离子的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提取碳酸铀酰离子的方法，该方法采用捕收剂浮选所述碳酸铀酰离子，相较于传统的萃取和离子交换方式，具有富集分离速度快，提取效率高；有机相不污染水体，环保；占地面积小，且工艺简单的特点，便于操作且成本低，适于工业应用。

Description

一种提取碳酸铀酰离子的方法
技术领域
本发明涉及碳酸铀酰离子富集相关技术领域，具体涉及一种提取碳酸铀酰离子的方法。
背景技术
铀水冶体系中，碳酸浸出是一种重要的浸出方法，铀离子在溶液中以碳酸铀酰离子的形式存在，传统的碳酸铀酰离子富集、分离方法是萃取和离子交换，但使用萃取和离子交换方法提取碳酸铀酰离子，提取工艺较为复杂，工艺条件要求较高，而且时间长。
发明内容
针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种提取碳酸铀酰离子的方法，该方法采用浮选的方式浮选碳酸铀酰离子，工艺简单且富集分离速度快，有机相不会污染水体且占地面积小。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种提取碳酸铀酰离子的方法，该方法采用捕收剂浮选所述碳酸铀酰离子。进一步地，所述捕收剂浮选所述碳酸铀酰离子的步骤如下：
S1：将所述捕收剂配置成溶液；
S2：在浮选设备中加入碳酸铀酰离子溶液和捕收剂溶液混合，形成混合溶液，然后充气浮选，形成泡沫水和尾水。
进一步地，所述捕收剂为烷基磷酸酯盐。
进一步地，所述捕收剂为烷基磷酸酯钾盐和/或烷基磷酸酯钠盐。
进一步地，所述混合溶液中，所述烷基磷酸酯离子与所述碳酸铀酰离子的摩尔比为 3： 1-9。
进一步地，所述烷基磷酸酯离子与所述碳酸铀酰离子的摩尔比为 2.2：1。进一步地，所述充气量为 10-20L/min。
进一步地，进行充气浮选前，先对所述混合溶液进行搅拌 5-10min，搅拌速度为1500-2500r/min。
进一步地，所述碳酸铀酰离子溶液中所述碳酸铀酰离子的浓度为 300-500mg/L。
进一步地，所述泡沫水中所述碳酸铀酰离子的浓度为 3500-4800mg/L，所述尾水中所述碳酸铀酰离子的浓度为 5-20mg/L。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明提供的提取碳酸铀酰离子的方法，采用捕收剂浮选碳酸铀酰离子，相较于传统的萃取和离子交换方式，具有富集分离速度快，提取效率高；有机相不污染水体，环保；占地面积小，且工艺简单的特点，便于操作且成本低，适于工业应用。
具体实施方式
本发明旨在提供一种提取碳酸铀酰离子的方法，该方法采用浮选的方式浮选碳酸铀酰离子，工艺简单且富集分离速度快，有机相不会污染水体且占地面积小。
一种提取碳酸铀酰离子的方法，该方法采用捕收剂浮选所述碳酸铀酰离子，具体步骤
如下：
S1：将所述捕收剂配置成溶液；
S2：在浮选设备中加入碳酸铀酰离子浓度为 300-500mg/L 碳酸铀酰离子溶液和捕收剂溶液混合，形成混合溶液，以 1500-2500r/min 的速度搅拌 5-10min，然后充气浮选10-20min，充气量为 10-20L/min，形成碳酸铀酰离子浓度为 3500-4800mg/L 的泡沫水和碳酸铀酰离子浓度为 5-20mg/L 的尾水。
上述方法中，所述捕收剂为烷基磷酸酯盐，烷基磷酸酯盐中的烷基磷酸酯离子可与碳酸铀酰离子形成新的络合物，具有疏水性，进行充气浮选后，附着气泡表面，在充气气泡带动下，形成泡沫上升到液体表面，即完成富集和分离碳酸铀酰离子过程，可直接收集泡沫水进行下一步处理；尾水仍然含有少量碳酸铀酰离子，可将其返回系统循环利用，泡沫水因含有高浓度的铀离子，可进行沉淀分离铀并将捕收剂回收。
进一步地，所述捕收剂为烷基磷酸酯钾盐和/或烷基磷酸酯钠盐，烷基磷酸酯钠盐或烷基磷酸酯钾盐在水中具有很好的溶解性，可用水作为溶剂进行配置捕收剂溶液，环保而且成本低；优选地，烷基磷酸酯钾盐包括但不限于十二烷基磷酸酯钾盐、二十二烷基磷酸酯钾盐、丁基磷酸酯钾盐或三烷基磷酸酯钾盐；烷基磷酸酯钠盐包括但不限于十二烷基磷酸酯钠盐、二十二烷基磷酸酯钠盐、丁基磷酸酯钠盐或三烷基磷酸酯钠盐。
进一步地，所述混合溶液中，所述烷基磷酸酯离子与所述碳酸铀酰离子的摩尔比为 3：1-9，优选为 2.2：1。
下面将结合本发明具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明 中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
实施例 1
一种提取碳酸铀酰离子的方法，包括以下步骤：
S1：将十二烷基磷酸酯钠溶于水中，形成十二烷基磷酸酯钠溶液；
S2：在实验室 1.5L 挂槽浮选机中加入 1.5L 碳酸铀酰离子浓度为 300mg/L 的碳酸铀酰离子溶液和 S1 配置的十二烷基磷酸酯钠溶液，形成混合溶液；其中，混合溶液中的十二烷基磷酸酯离子与碳酸铀酰离子摩尔比为 3：1；
S3：对 S2 中的混合溶液进行搅拌 10min，搅拌速度为 2200r/min；
S4：往混合溶液中充气进行浮选 15min，充气量为 10L/min，得含高浓度碳酸铀酰离子的泡沫水及含低浓度碳酸铀酰离子的尾水。
实施例 2
一种提取碳酸铀酰离子的方法，包括以下步骤：
S1：将三烷基磷酸酯钠溶于水中，形成三烷基磷酸酯钠溶液；
S2：在实验室 1.5L 挂槽浮选机中加入 1.5L 碳酸铀酰离子浓度为 300mg/L 的碳酸铀酰离子溶液和 S1 配置的三烷基磷酸酯钠溶液，形成混合溶液；其中，混合溶液中三烷基磷酸酯离子与碳酸铀酰离子摩尔比为 2.2：1；
S3：对 S2 中的混合溶液进行搅拌 5min，搅拌速度为 2500r/min；
S4：往混合溶液中充气进行浮选 20min，充气量为 10L/min，得含高浓度碳酸铀酰离子的泡沫水及含低浓度碳酸铀酰离子的尾水。
实施例 3
一种提取碳酸铀酰离子的方法，包括以下步骤：
S1：将二十二烷基磷酸酯钾溶于水中，形成二十二烷基磷酸酯钾溶液；
S2：在实验室 1.5L 挂槽浮选机中加入 1.5L 碳酸铀酰离子浓度为 300mg/L 的碳酸铀酰离子溶液和 S1 配置的二十二烷基磷酸酯钾溶液，形成混合溶液；其中，混合溶液中二十二烷基磷酸酯离子与碳酸铀酰离子摩尔比为 2：1；
S3：对 S2 中的混合溶液进行搅拌 10min，搅拌速度为 2200r/min；
S4：往混合溶液中充气进行浮选 15min，充气量为 10L/min，得含高浓度碳酸铀酰离子的泡沫水及含低浓度碳酸铀酰离子的尾水。
实施例 4
一种提取碳酸铀酰离子的方法，包括以下步骤：
S1：将十二烷基磷酸酯钾溶于水中，形成十二烷基磷酸酯钾溶液；
S2：在实验室 1.5L 挂槽浮选机中加入 1.5L 碳酸铀酰离子浓度为 300mg/L 的碳酸铀酰离子溶液和 S1 配置的十二烷基磷酸酯钾溶液，形成混合溶液；其中，十二烷基磷酸酯离子与碳酸铀酰离子摩尔比为 1：1；
S3：对 S2 中的混合溶液进行搅拌 5min，搅拌速度为 2500r/min；
S4：往混合溶液中充气进行浮选 15min，充气量为 20L/min，得含高浓度碳酸铀酰离子的泡沫水及含低浓度碳酸铀酰离子的尾水。
实施例 5
一种提取碳酸铀酰离子的方法，包括以下步骤：
S1：将十二烷基磷酸酯钠溶于水中，形成十二烷基磷酸酯钠溶液；
S2：在实验室 1.5L 挂槽浮选机中加入 1.5L 碳酸铀酰离子浓度为 300mg/L 的碳酸铀酰离子溶液和 S1 配置的十二烷基磷酸酯钠溶液，形成混合溶液；其中，十二烷基磷酸酯离子与碳酸铀酰离子摩尔比为 1：2；
S3：对 S2 中的混合溶液进行搅拌 10min，搅拌速度为 1500r/min；
S4：往混合溶液中充气进行浮选 20min，充气量为 10L/min，得含高浓度碳酸铀酰离子的泡沫水及含低浓度碳酸铀酰离子的尾水。
实施例 6
一种提取碳酸铀酰离子的方法，包括以下步骤：
S1：将十二烷基磷酸酯钠溶于水中，形成十二烷基磷酸酯钠溶液；
S2：在实验室 1.5L 挂槽浮选机中加入 1.5L 碳酸铀酰离子浓度为 300mg/L 的碳酸铀酰离子溶液和 S1 配置的十二烷基磷酸酯钠溶液，形成混合溶液；其中，混合溶液中十二烷基磷酸酯离子与碳酸铀酰离子摩尔比为 1：3；
S3：对 S2 中的混合溶液进行搅拌 10min，搅拌速度为 2000r/min；
S4：往混合溶液中充气进行浮选 20min，充气量为 10L/min，得含高浓度碳酸铀酰离子的
泡沫水及含低浓度碳酸铀酰离子的尾水。
对实施例 1-6 中的泡沫水和尾水进行碳酸铀酰离子浓度的测试，测试结果如表1 所示：
表 1 实施例 1-6 泡沫水和尾水中碳酸铀酰离子的浓度测试结果
实施例 1 实施例 2 实施例 3 实施例 4 实施例 5 实施例 6
泡沫水中碳酸铀酰离 子的浓度（mg/L） 4000 4800 4500 3900 3700 3500
尾水中碳酸铀酰离子 的浓度（mg/L） 5 5 8 12 15 18
如表 1 所示，本发明所提供的提取碳酸铀酰离子的方法，工艺简单且浮选效率高，富集分离速度快。其中，当原溶液中碳酸铀酰离子的浓度为 300mg/L，烷基磷酸酯离子和碳酸铀酰离子的摩尔比为 2.2：1 时，泡沫水中的碳酸铀酰离子浓度可达 4800mg/L,尾水中碳酸铀酰离子浓度低至 5mg/L，故当烷基磷酸酯离子和碳酸铀酰离子的摩尔比为2.2：1 时， 浮选效果最佳。
浮选后所得的泡沫水可进行下一步富集提铀，尾水可继续采用浮选的方式进行富集分离。本发明相较于传统铀水冶工艺中的萃取或离子交换工艺，具有工艺简单且效率高、富集分离速度快的特点，不仅适用于铀水冶体系中，还可用作含铀废水处理工艺。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围的方案，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种提取碳酸铀酰离子的方法，其特征在于，采用捕收剂浮选所述碳酸铀酰离子，所述捕收剂浮选所述碳酸铀酰离子的步骤如下：
S1：将所述捕收剂配置成溶液；
S2：在浮选设备中加入碳酸铀酰离子溶液和捕收剂溶液混合，形成混合溶液，然后充气浮选，形成泡沫水和尾水；
所述捕收剂为烷基磷酸酯盐。
2.根据权利要求 1所述的提取碳酸铀酰离子的方法，其特征在于，所述捕收剂为烷基磷酸酯钾盐或烷基磷酸酯钠盐。
3.根据权利要求 1所述的提取碳酸铀酰离子的方法，其特征在于，所述混合溶液中，烷基磷酸酯离子与碳酸铀酰离子的摩尔比为 3：1-9。
4.根据权利要求 3所述的提取碳酸铀酰离子的方法，其特征在于，所述烷基磷酸酯离子与所述碳酸铀酰离子的摩尔比为 2.2：1。
5.根据权利要求 1 所述的提取碳酸铀酰离子的方法，其特征在于，所述步骤 S2 中的充气量为 10-20L/min。
6.根据权利要求 1 所述的提取碳酸铀酰离子的方法，其特征在于，进行充气浮选前，先对所述混合溶液进行搅拌 5-10min，搅拌速度为1500-2500r/min。
7.根据权利要求 1-6任一项所述的提取碳酸铀酰离子的方法，其特征在于，所述碳酸铀酰离子溶液中碳酸铀酰离子的浓度为 300-500mg/L。
8.根据权利要求 7所述的提取碳酸铀酰离子的方法，其特征在于，所述泡沫水中所述碳酸铀酰离子的浓度为 3500-4800mg/L，所述尾水中所述碳酸铀酰离子的浓度为5- 20mg/L。
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